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碳达峰、碳中和计算原理 关于碳达峰碳中和意义的思考

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碳达峰、碳中和计算原理 关于碳达峰碳中和意义的思考

碳达峰、碳中和计算原理

偶然的机会参与到了公司新合作洽谈的业务中。新的业务是“双碳”,作为技术⼈员和中国双碳协会有了⼀次正式的沟通机会。在这过程中,第⼀次和国家宏观政策如此近距离,对于⾃⼰来说,是⼀次⼩⽩的学习之旅。本⽂主要想讲述⼀下关于“双碳”的基本概念,以及作为⼀名技术⼈员,对其中公式及底层逻辑的梳理。

2020年9⽉22⽇,中国政府在第七⼗五届联合国⼤会上提出:“中国将提⾼国家⾃主贡献⼒度,采取更加有⼒的政策和措施,⼆氧化碳排放⼒争于2030年前达到峰值,努⼒争取2060年前实现碳中和。”

上述提到的“双碳”,正是指:碳达峰、碳中和。

碳达峰: 是指某个地区或⾏业,年度温室⽓体排放量达到历史最⾼值,是温室⽓体排放量由增转降的历史拐点,标志着经济发展由⾼耗能、⾼排放向清洁、低能耗模式的转变。

碳中和: 是指某个地区在⼀定时间内(⼀般指⼀年),⼈类活动直接和间接排放的碳总量,与通过植树造林、⼯业固碳等吸收的碳总量相互抵消,实现碳净零排放。

衡量⼀国经济同碳排放量之间的关系采⽤“碳排放强度”,该指标在当下具有重要的发展意义。(关于其重⼤意义,推荐的分享)

碳排放强度: 是指单位国民⽣产总值(GDP)的增长所产⽣的⼆氧化碳排放量。

计算基准

⼈类⽣产⽣活中排出的各类温室⽓体。为了便于统计计算,⼈们把这些温室⽓体按照影响程度不同,折算成⼆氧化碳当量,所以⼤家常常⽤⼆氧化碳指代温室⽓体。

碳排放量

碳排放量是指在⽣产、运输、使⽤及回收该产品时所产⽣的平均温室⽓体排放量。

标准煤

热值为 7000千卡/千克(29307 千焦/千克,即 ) 的煤炭。由于煤炭、⽯油、天然⽓、电⼒及其他能源的发热量不同,为了使它们能够进⾏⽐较,以便计算、考察国民经济各部门的能源消费量及其利⽤效果,通常采⽤标准煤这⼀标准折算单位。

能源名称

平均低位发热量折标准煤系数原煤

20 908 kJ/kg(5 000 kcal/kg)0.714 3 kgce/kg 汽油

43 070 kJ/kg(10 300 kcal/kg) 1.471 4 kgce/kg 柴油

42 652 kJ/kg(10 200 kcal/kg) 1.457 1 kgce/kg 原油41 816 kJ/kg(10 000 kcal/kg) 1.428 6 kgce/kg

低位发热量因为最接近⼯业锅炉燃烧时的实际发热量,常⽤于设计计算。

平均热值也称平均发热量,指不同种类或品种的能源实测发热量的。

碳排放强度=碳排放量/GDP

1千克标准煤=2.493千克⼆氧化碳

7000∗4.186能源折标准煤系数=某种能源实际热值(千卡/千克)/7000(千卡/千克)

平均热值(千卡/千克)=Σ[某种能源实测低位发热量(千卡/千克)×该能源数量(吨)]/能源总量(吨)

引⾃:

⽰例:以汽油为例

基础原理

能⼒守恒

可以将各种能源转化成标准煤(同样热量需要各⾃物质的质量)。

标准煤系数计算: 1kg 汽油等于多少标准煤(热量相等)

标准煤:7000 kcal/kg

汽油:10300 kcal/kg

即:1kg汽油产⽣的热量 等于 1.4714kg标准煤产⽣的热量。

元素守恒

⼆氧化碳 分⼦量为

碳 分⼦量为 12

⼆氧化碳与碳的⽐值:

计算碳排放量理论上只需要知道各种能源碳含量多少即可;现实中碳不⼀定被氧化,因此再乘以碳氧化率。1卡路⾥(kcal )≈0.004186千焦(kJ )=4.186焦⽿

1kJ =1/4.186=0.2389kcal

43070(kJ /kg )/4.186≈10289(kcal /kg )≈10300(kcal /kg )

10300(kcal /kg )/7000(kcal /kg )≈1.4714(kgce /kg )

10300/7000=1.4714

CO 212+16∗2=44

C 44/12=3.6667


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